Видиме світло, яке рухається запаморочливою 186 282 милі на секунду через космос, - це лише одна частина широкого спектру світла, яка охоплює всі електромагнітні випромінювання. Ми можемо виявити видиме світло завдяки конусоподібним клітинам в наших очах, чутливих до довжин хвиль деяких форм світла. Інші форми світла невидимі для людей, оскільки їх довжини хвиль або замалі, або занадто великі, щоб їх можна було виявити нашими очима.
Прихована природа білого світла
Те, що ми називаємо білим світлом, - це зовсім не один колір, а весь спектр видимого світла, разом узятого. Протягом більшої частини історії людства природа білого світла була абсолютно невідомою. Лише в 1660-х роках сер Ісаак Ньютон відкрив правду під білим світлом, використовуючи призми - трикутні скляні бруски - щоб розбити світло на всі різні кольори, а потім зібрати їх знову знову.
Коли біле світло проходить крізь призму, його складові кольори розділяються, виявляючи червоний, оранжевий, жовтий, зелений, синій, індиго та фіолетовий. Це той самий ефект, який ви спостерігаєте, коли світло проходить через краплі води, створюючи на небі веселку. Коли ці розділені кольори просвічують другу призму, вони зближуються, утворюючи єдиний промінь білого світла.
Світловий спектр
Біле світло та всі кольори веселки представляють невелику частину електромагнітного спектра, але вони є єдиними формами світла, які ми можемо побачити завдяки своїм довжинам хвиль. Люди можуть виявити лише довжини хвиль від 380 до 700 нанометрів. Фіолетовий має найкоротшу довжину хвилі, яку ми можемо побачити, тоді як червоний має найбільшу.
Хоча ми зазвичай не називаємо інші форми електромагнітного випромінювання світлом, між ними невелика різниця. Інфрачервоне світло знаходиться просто поза нашим зором, довжина хвилі більша за червоне. Тільки за допомогою таких інструментів, як окуляри нічного бачення, ми можемо виявити інфрачервоне світло, яке генерується нашою шкірою та іншими предметами, що випромінюють тепло. З іншого боку видимого спектру, меншими за фіолетові світлові хвилі є ультрафіолетове світло, рентгенівські та гамма-промені.
Світлий колір та енергія
Світлий колір зазвичай визначається енергією, яку виробляє джерело, яке його випромінює. Чим тепліший об'єкт, тим більше енергії він випромінює, в результаті чого виходить світло з коротшими довжинами хвиль. Холодніші об'єкти створюють світло з більшою довжиною хвилі. Наприклад, якщо ви запалите паяльну лампу, ви виявите, що її полум’я спочатку червоне, але коли ви піднімаєте її, колір стає синім.
Так само зірки випромінюють різні кольори світла через свої температури. Поверхня Сонця має температуру близько 5500 градусів Цельсія, через що воно випромінює жовтувате світло. Зірка з більш холодною температурою 3000 С, як Бетельгейзе, випромінює червоне світло. Гарячіші зірки, такі як Рігель, з поверхневою температурою 12000 С випромінюють синє світло.
Подвійна природа світла
Експерименти зі світлом на початку 20 століття показали, що світло мало дві природи. Більшість експериментів показали, що світло поводилося як хвиля. Наприклад, коли ви просвічуєте світло через дуже вузьку щілину, воно розширюється, як і хвиля. Однак в іншому експерименті, який називається фотоелектричним ефектом, коли ви сяєте фіолетовим світлом на метал натрію, метал викидає електрони, припускаючи, що світло складається з частинок, званих фотонами.
Насправді світло поводиться як частинка, так і як хвиля і, здається, змінює свою природу на основі експерименту, який ви проводите. У відомому нині експерименті з двома щілинами, коли світло стикається з двома щілинами в одному бар’єрі, воно поводиться як частинка, коли ви шукаєте частинки, але також поводиться як хвиля, якщо ви шукаєте хвилі.